福州若干野生蕉ISSR分析、離體繁殖及APX克隆與表達分析.pdf

1、香蕉（Musa spp.）是世界四大水果之一，同時也是重要的糧食作物，具有重大的經(jīng)濟價值，但常常遭遇低溫等傷害，造成了不可估量的損失。因此加快培育出抗寒新品種成為了亟需解決的問題。而福建省具有豐富的優(yōu)良抗性的野生蕉資源，可以為香蕉育種提供寶貴的種質(zhì)資源和基因資源。因此急需開展對野生蕉離體繁殖和遺傳背景的研究，進一步挖掘和利用野生蕉優(yōu)良的抗性基因，完善香蕉抗寒性研究理論，為培育和改良香蕉新品種提供新的途徑和奠定理論基礎(chǔ)。本研究以福州晉安區(qū)

2、的若干野生蕉為材料，在實驗室前期研究的基礎(chǔ)上，主要進行了日溪野生蕉遺傳多樣性的ISSR分析，宦溪野生蕉離體保存條件的研究，宦溪野生蕉APX家族基因的克隆、定量表達分析以及轉(zhuǎn)化煙草等研究。主要結(jié)果如下：
　　1福州日溪野生蕉自然群體遺傳結(jié)構(gòu)的ISSR分析
　　本試驗以福州市日溪鄉(xiāng)自然居群的38份野生蕉樣品為材料，采用ISSR分子標(biāo)記并結(jié)合相關(guān)軟件進行遺傳結(jié)構(gòu)分析。試驗結(jié)果表明：篩選的13條引物共擴增得到116條DNA條帶，多態(tài)

3、性條帶為70條，多態(tài)性條帶百分率為60.34％，表明福州日溪野生蕉自然群體具有較高水平的遺傳多樣性；結(jié)合NTSYS和STRUCTURE聚類分析將38份野生蕉樣品劃分為6大類，結(jié)合Q值分析表明，福州日溪野生蕉群體內(nèi)部存在著一定的遺傳信息交流。
　　2光質(zhì)對福州宦溪野生蕉離體繁殖的影響
　　以實驗室繼代保存的宦溪野生蕉組培苗為材料，研究不同光質(zhì)（紅光、藍光、綠光、紫光、白光、黃光）對宦溪野生蕉組培苗的離體繁殖的影響。結(jié)果表明：1

4、.白光條件下宦溪野生蕉增殖效果最好，紅光下更有利于野生蕉的離體保存，其他光質(zhì)培養(yǎng)下的組培苗形態(tài)會產(chǎn)生非正常變化。2.不同光質(zhì)下葉綠素含量的測定白光處理下葉綠素含量最高。3.不同光質(zhì)條件下測定的POD酶活性大小依次為：紅光＞紫光＞綠光＞黃光＞藍光＞白光；而CAT酶活性大小則為：白光＞黃光＞紫光＞藍光＞綠光＞紅光。
　　3福州宦溪野生蕉APX家族基因克隆及生物信息學(xué)分析
　　從宦溪野生蕉中分離得到APX家族基因7個成員的cDNA

5、完整序列。其全長序列長度為1031 bp—1473 bp，編碼氨基酸數(shù)目為249-426個。生物信息學(xué)分析表明：APX家族基因7個成員均是無信號肽的非分泌親水蛋白，APX1-1、APX1-2和APX1-3蛋白穩(wěn)定，其他四個不穩(wěn)定；亞細胞定位預(yù)測表明：APX1-1、APX1-2、APX1-3定位于過氧化物酶體；APXS-1定位于線粒體基質(zhì)空間；APXT-1定位于線粒體內(nèi)膜和細胞質(zhì)膜；APX4-1定位于內(nèi)質(zhì)網(wǎng)；APX4-2定位于細胞質(zhì)膜；A

6、PX家族基因7個成員均具有KatG,PRK15061的保守結(jié)構(gòu)域，屬于plant_peroxidase_like超家族，其中APX1-2還屬于ApbE superfamily超家族。APX1-2、APX1-3和APXS-1不存在跨膜結(jié)構(gòu)，其他成員多具有由內(nèi)向外的跨膜結(jié)構(gòu)，磷酸化修飾以絲氨酸為主，蘇氨酸和酪氨酸含量較少。二級結(jié)構(gòu)由α螺旋、β轉(zhuǎn)角、無規(guī)則卷曲以及伸展構(gòu)象組成，其中以α螺旋和無規(guī)則卷曲為主，伸展構(gòu)象次之，β轉(zhuǎn)角所占比例最少。A

7、PX家族基因7個成員均有卷曲螺旋結(jié)構(gòu)，三維結(jié)構(gòu)近似球型。序列比對和系統(tǒng)進化分析表明：APX家族7個基因成員同源性較低，親緣關(guān)系較遠，預(yù)測APX家族基因成員的功能不同或具有協(xié)同作用。
　　4福州宦溪野生蕉APX家族基因在不同溫度下定量表達分析
　　試驗對宦溪野生蕉組培苗在不同溫度下下的表達模式進行分析，結(jié)果表明：APX家族基因7個成員在不同溫度下均有表達且表達模式不盡相同。APX1-1、APX1-3和APX4-2表達量變化呈“

8、倒U型”；APXS-1和APXT-1在13℃處理下表達量達到極值，呈現(xiàn)“降-升-降-升”的模式；APX4-1呈現(xiàn)“先降后升”的模式；APX1-2則呈現(xiàn)“U型”表達模式，在28℃和0℃下均大量表達。
　　5.福州宦溪野生蕉MuAPX1-2轉(zhuǎn)化煙草研究
　　本試驗采用酶切連接法成功構(gòu)建了MuAPX1-2基因的正義和反義-pCAMBIA1301-(+)-Mu-APX1-2表達載體，成功轉(zhuǎn)化到農(nóng)桿菌EHA105感受態(tài)細胞中。采用農(nóng)桿